RU2064048C1

RU2064048C1 - Piston engine

Info

Publication number: RU2064048C1
Application number: RU93019536A
Authority: RU
Inventors: Василий Николаевич Маркочев; Андрей Васильевич Васильев
Original assignee: Василий Николаевич Маркочев; Андрей Васильевич Васильев
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; piston engines with synchronizers. SUBSTANCE: piston engine has cylinder block, pistons arranged in cylinders and rigidly connected by rods with hook, working shaft with eccentric and eccentric ring embracing the eccentric and installed for movement in hoop. Engine has eccentric rotation synchronizer in form of multistart toothed pinion installed on axle located in slot of eccentric ring. Eccentric of shaft has toothed rim to engage with pinion. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно, к поршневым двигателям, отличающимся кинематическими связями между поршнем и рабочим валом. The invention relates to mechanical engineering, and more particularly, to piston engines, characterized by kinematic connections between the piston and the working shaft.

Область применения маломощных поршневых двигателей этого типа необычайно широка, как в наземных разновидностях транспортных средств (мотоциклы, средства малой механизации в сельском хозяйстве, на приусадебных участках), так и на водном и воздушном транспортах (моторные лодки, глиссеры, виндсерфинги, мотодельтопланеризм, компрессоры и пускачи). The scope of low-power piston engines of this type is unusually wide, both in land-based varieties of vehicles (motorcycles, small-scale mechanics in agriculture, in household plots), and in water and air transport (motor boats, planes, windsurfs, moto-gliding, compressors and launchers).

Известен поршневой двигатель, содержащий блок цилиндров, рабочий вал, поршни, размещенные в цилиндрах и жестко соединенные штоками с бугелем, эксцентриковое кольцо, охватывающее эксцентрик и установленное подвижно в бугеле ( SU 1780547, кл. F 01 B 9/04, 1992). В данном двигателе с эксцентро-штоковым механизмом с линейной синхронизацией, не являющейся круговой, полной всеохватывающей связью, недостаточно устойчивый режим работы, что приводит к снижению надежности и безопасности эксплуатации, что в свою очередь снижает гарантийный ресурсный срок эксплуатации автомобиля. A known piston engine containing a cylinder block, a working shaft, pistons located in the cylinders and rigidly connected by rods with a yoke, an eccentric ring covering the eccentric and mounted movably in the yoke (SU 1780547, class F 01 B 9/04, 1992). In this engine with an eccentric-rod mechanism with linear synchronization, which is not a circular, full comprehensive connection, the operating mode is not stable enough, which leads to a decrease in the reliability and safety of operation, which in turn reduces the warranty service life of the car.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение более точной синхронизации радиальных углов поворота противовращающихся эксцентриков двигателя, что положительно повлияет на более устойчивый режим его работы, надежность, безопасность эксплуатации автомобиля и повышение ресурсного срока службы. The technical problem to which the invention is directed is to provide more accurate synchronization of the radial angles of rotation of the counter-rotating engine eccentrics, which will positively affect a more stable mode of operation, reliability, safety of operation of the vehicle and an increase in the service life.

Для решения данной задачи двигатель снабжен круговым синхронизатором, гарантирующим большую точность синхронности радиальных углов поворота противовращающихся эксцентриков механизма. Он состоит из многозаходного зубчатого сателлита с осью, размещенной в пазу эксцентрикового кольца, находящегося в постоянном зацеплении с зубчатым венцом эксцентрика рабочего вала двигателя. To solve this problem, the engine is equipped with a circular synchronizer, which guarantees greater accuracy of synchronism of radial angles of rotation of the counter-rotating eccentrics of the mechanism. It consists of a multi-pinion gear satellite with an axis located in the groove of the eccentric ring, which is in constant engagement with the gear rim of the eccentric of the working shaft of the engine.

На чертеже показан предлагаемый двигатель. The drawing shows the proposed engine.

Поршневой двигатель содержит рабочий вал 1 с эксцентриком 2, изготовленным за одно целое с валом 1 (или раздельно), эксцентриковое кольцо 3, втулку 4 эксцентрикового кольца, сателлит 5 (в виде многозаходного червяка), втулку 6 сателлита, обойму 7 радиально-упорного шарикоподшипника, шайбу демпфирующую 8, ось 9 сателлита и кольца 10 стопорные. Бугель 11, охватывающий эксцентриковое кольцо 3, соединен со штоками 12 поршней 13. The piston engine contains a working shaft 1 with an eccentric 2, made in one piece with the shaft 1 (or separately), an eccentric ring 3, a sleeve 4 of an eccentric ring, a satellite 5 (in the form of a multi-way worm), a sleeve 6 of a satellite, a cage 7 of an angular contact ball bearing , damping washer 8, satellite axis 9 and retaining rings 10. The yoke 11, covering the eccentric ring 3, is connected to the rods 12 of the pistons 13.

Сателлит 5 с осью 9 размещены симметрично в пазу большего сечения эксцентрикового кольца 3, в плоскости его эксцентриситета. Необходимым условием правильного изготовления, контроля сборки и работы кругового синхронизатора соосных противовращающихся эксцентриков является условие концентричности положения делительной окружности зубчатого венца эксцентрика 2 рабочего вала 1 в сопряжении с окружностью линий зацеплений деталей (поз. 2 и 3); при этом полюс "О" (линия касания) делительной окружности сателлита 5 должен всегда находиться в зацеплении с делительной окружностью зубчатого венца эксцентрика рабочего вала. Satellite 5 with axis 9 are placed symmetrically in a groove of a larger cross section of the eccentric ring 3, in the plane of its eccentricity. A prerequisite for the proper manufacture, control of the assembly and operation of the circular synchronizer of coaxial counter-rotating eccentrics is the concentricity of the position of the pitch circle of the gear rim of the eccentric 2 of the working shaft 1 in conjunction with the circumference of the engagement lines of the parts (pos. 2 and 3); in this case, the pole "O" (contact line) of the pitch circle of the satellite 5 should always be engaged with the pitch circle of the gear rim of the cam shaft eccentric.

Кинематическая связь деталей синхронизатора и порядок их взаимодействий следующий пуск двигателя осуществляется, как обычно электростартером, его шестерней сцепляющейся на время запуска с зубчатым венцом маховика рабочего вала. The kinematic connection of the parts of the synchronizer and the order of their interactions the next engine start is carried out, as usual by an electric starter, its gear engages with the gear ring of the flywheel of the working shaft during start-up.

Рабочий вал 1 своим эксцентриком 2 с венцом провертывает сателлит 5 с одновременным провертыванием и самого эксцентрикового кольца 3 с противонаправленным вращением рабочему валу 1. Сателлит 5 в направлении левого кругового перемещения создает небольшое контактное усилие на обойму 7 осе радиально -упорного шарикоподшипника, который в работе как бы подталкиванием эксцентрикового кольца 3 предотвращает асинхронность его кругового вращения. The working shaft 1 with its eccentric 2 with a crown checks the satellite 5 with simultaneous turning of the eccentric ring 3 itself with counter-rotation of the working shaft 1. The satellite 5 in the direction of the left circular movement creates a small contact force on the yoke 7 of the axis of the angular contact ball bearing, which works like by pushing the eccentric ring 3 prevents the asynchronous rotation of its circular rotation.

Описанные усовершенствования обеспечивают двигателю следующие преимущества:
крайнюю простоту конструкции;
исключительную технологичность со значительно сниженной металлоемкостью;
топливную экономичность;
сравнительно стабильную надежность;
меньший износ трущихся пар вследствие отсутствия боковых составляющих сил от маятникового действия шатуна и меньших неуравновешенных сил возвратно-поступательно перемещающихся масс.The described improvements provide the engine with the following benefits:
extreme simplicity of design;
exceptional manufacturability with significantly reduced metal consumption;
fuel efficiency;
Relatively stable reliability
less wear of the rubbing pairs due to the absence of lateral component forces from the pendulum action of the connecting rod and smaller unbalanced forces of the reciprocating masses.

Claims

A piston engine comprising a cylinder block, pistons located in the cylinders and rigidly connected by their rods to a yoke, a working shaft with an eccentric and an eccentric ring covering the eccentric of the shaft and movably mounted in the yoke, characterized in that it is equipped with a synchronization mechanism for rotating eccentrics in the form of a multi-toothed gear a satellite mounted on an axis located in the groove of the eccentric ring, and the eccentric of the working shaft is equipped with a ring gear, forming a permanent engagement with the satellite.